پژوهشگران دریافتند بافت جداشده از بدن یک خیار دریایی نه تنها نمرد، بلکه بیش از سه سال در آب معمولی دریا زنده ماند و رشد کرد. این کشف میتواند الگوی جدیدی برای تحقیقات بازسازی بافت و پزشکی ارائه دهد.
به گزارش سیناپرس، یک مشاهده اتفاقی دانشمندان را به کشفی رسانده است که یکی از فرضیههای اساسی زیستشناسی را به چالش میکشد: اینکه بافت جداشده از بدن حیوانات در نهایت میمیرد.
پژوهشگران دریافتند بافتی که از بدن یک خیار دریایی جدا شده بود، بیش از سه سال در آب معمولی دریا زنده، فعال و در حال رشد باقی ماند. این مطالعه اولین مورد مستندی است که در آن بافت جداشده از بدن، برای یک دوره طولانی در محیط طبیعی آب دریا، نه در محیط استریل و کنترلشده آزمایشگاه، زنده مانده و به رشد خود ادامه داده است. این یافته پرسشهای جالبی را درباره محدودیتهای عمر سلولها و توانایی بازسازی آنها مطرح میکند.
کشفی که از یک مشاهده ساده شروع شد
این پژوهش به سرپرستی دانشمندان دانشگاه مموریال نیوفاندلند انجام شده و بهتازگی در نشریه سایِنس اَدوَنسز/ Science Advances منتشر شده است.
ریچل سیپلر (Rachel Sipler)، پژوهشگر ارشد این مطالعه، میگوید: ما هنوز نتوانستهایم یک خیار دریایی کامل و جدید پرورش دهیم، اما رشد و تنوع چشمگیر سلولها را مشاهده کردهایم. این وضعیت شبیه مارمولکی است که دم خود را از دست میدهد. میدانیم برخی مارمولکها میتوانند دم تازهای در بیاورند. اما سؤال اینجاست: آیا خودِ دم میتواند یک مارمولک کامل بسازد؟بافت پای لولهای خیار دریایی یک سال پس از جداشدن (تصویر بالا) و چند سال بعد (تصویر پایین). با گذشت زمان، زخم بسته شده و بافت ترمیم یافته است. تغییر رنگ از قرمز به سفید و صورتی نشانه تشکیل سلولهای رنگدانهدار و ایجاد بافت سالم است.
از اواسط قرن بیستم، دانشمندان توانستهاند سلولهایی به اصطلاح جاودانه پرورش دهند؛ مانند سلولهای معروف هِلا (اولین سلولهای انسانی که در آزمایشگاه به طور نامحدود پرورش یافتند) که میتوانند در محیط آزمایشگاه به طور نامحدود تکثیر شوند؛ اما این دستاوردها همیشه در شرایط بسیار کنترلشده بهدست آمده است.
بافتهایی که پیش از این در آزمایشگاه پرورش داده میشدند، فقط در محیطی کاملاً استریل (عاری از هرگونه باکتری و میکروب) زنده میماندند و حتی در آن شرایط هم، هیچکدام نشانهای از ترمیم خود، رشد طبیعی یا حرکت مستقل از خود بروز نمیدادند.
چگونه بافت جداشده زنده ماند؟
خیارهای دریایی به توانایی شگفتانگیز خود در بازسازی اندامهای از دسترفته و پیری بسیار کند سلولهایشان معروف هستند؛ با این حال، همیشه تصور میشد بافت جداشده از بدن آنها سرانجام فاسد میشود یا میمیرد.
سیپلر میگوید این کشف حاصل مشاهده دقیق بود. پژوهشگران متوجه شدند چند هفته پس از جداشدن، برخی از بافتهای پای لولهای خیار دریایی نه تنها فاسد نمیشوند، بلکه به نظر میرسید در حال رشد هستند.
پژوهشگران برای بررسی بیشتر، بافتهایی را از پای لولهای، بدن و شاخکهای سه نمونه از یک گونه خیار دریایی آبهای سرد جدا و آزمایش کردند.
نتایج نشان داد که سلولها به انواع مختلف تبدیل شدند، سیستم ایمنی فعال گردید و بافتها شروع به بازسازی کردند. جالب اینجاست که این بافتها دهان نداشتند، اما به نظر میرسید مواد مغذی را با جذب اسیدهای آمینه (مواد اولیه سازنده پروتئین) که در آب دریا حل شده بودند، تأمین میکردند.
پژوهشگران پس از بیش از سه سال، برای انتشار یافتههای خود، آزمایش را پایان دادند؛ در حالی که بافتها هنوز فعال بودند. به گفته سیپلر، توانایی این بافت در زندهماندن در محیط طبیعی و چالشبرانگیز دریا، آن را از سایر بافتهای پرورشیافته در آزمایشگاه کاملاً متمایز میکند.تصویر میکروسکوپی از پای لولهای جداشده خیار دریایی که با ماده خاصی رنگآمیزی شده است. رنگ سبز پررنگ نشاندهنده مناطقی است که سلولها در آنها فعالترند و به انواع مختلف تبدیل میشوند (تمایز سلولی).
اهمیت این کشف برای پزشکی
نویسندگان این مقاله میگویند این یافتهها میتواند پیامدهای مهمی برای علوم زیستپزشکی و مهندسی داشته باشد، از جمله پیشرفتهای بالقوه در بازسازی بافت و ترمیم زخمهای ضدمیکروبی.
بافت حفظشده همچنین میتواند به ابزاری ارزشمند برای تحقیق و آموزش تبدیل شود. علاوه بر حفظ پیچیدگی ساختاری خود در محیط پرورش، رشد آن در آزمایشگاه نسبتاً آسان است. این بافت از یک جانور بیمهره (بدون ستون فقرات) گرفته شده؛ به همین دلیل قوانین سختگیرانهای که برای آزمایش روی انسان یا حیوانات دارای ستون فقرات وجود دارد، برای آن اِعمال نمیشود.
چرا این کشف مهم است؟
آندریا بودنار (Andrea Bodnar)، مدیر علمی مؤسسه ژنومیکس گلوسستر (که در این مطالعه نقشی نداشت)، میگوید: این کشف نشان میدهد که اقیانوس پر از پدیدههای شگفتانگیز و کاملاً غیرمنتظره است.
این که بافت جداشده از خیار دریایی میتواند برای سالها در آب معمولی دریا ترمیم شود، بازسازی گردد و زنده بماند، یک مدل کاملاً جدید برای توانایی بافت برای زندهماندن و ترمیم خود ارائه میدهد.
به نقل از ایرنا، سیپلر میگوید: این یافته همچنین نشان میدهد که هنوز چیزهای ناشناخته زیادی درباره زندگی موجودات دریایی و ارزش علمی آنها وجود دارد. بهترین پیشرفتهای علمی زمانی رخ میدهد که نمونهای طبیعی از آنچه مطالعه میکنید، پیدا کنید.
این موجود توانایی شگفتانگیزی دارد و ما اصلاً از آن بیخبر بودیم. این موضوع به ما یادآوری میکند که هنوز چیزهای زیادی در دریا کشف نشده است و محافظت از این منابع طبیعی که ممکن است دانش ارزشمندی برای ما داشته باشند، چقدر مهم است.